浅谈大体积混凝土防裂控制

建筑与工程　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｏ￣ｒｌｃｅ　ａｒｉｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖ　Ｊｅｗ　●Ｉ　浅谈大体积混凝土防裂控制　于秀涛郭丽丽　３００２２２）　（天津市水利工程有限公司　天津［摘　要］大体积混凝土的定义，大体积混凝土裂缝产生的主要原因，防裂的主要措施方法：最大限度的降低混凝土的水化热和控制混凝土内外温差。　［关键词］大体积混凝土中图分类号：ＴＶ５４４　温差裂缝　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）２３—０１８７一Ｏ１　１前言　随着社会的发展和建筑技术的进步，大型建筑工程的需求越来越多，混凝　土以其物美价廉、技术成熟、施工方便、承载力大等特点，日益受到人们的欢　迎，大体积混凝土已成为构成大型设备或构筑物的重要组成部分：而裂缝是大　体积混凝土普遍存在的问题，也是大体积混凝土施工质量控制的一个难点，我　想借助本刊，谈论一下我自己的一点施工经验，以供同行参考。　在国内，还未对大体积混凝土作出明确的定义，日本建筑学会规定：“结构　断面最小厚度在８０ｃｍ以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气　温之差预计超过２５℃的混凝土，称为大体积混凝土”。而美国对大体积混凝土　的定义为：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热　及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”称为大体积混凝土：从这　两个定义中，我们发现了两个关键词：温度、开裂：这就是大体积混凝土必须解　决的问题，由于内外温差造成混凝土裂缝，而裂缝不但会影响混凝土的外观质　量，还会危害建筑物的使用功能，尤其是贯穿裂缝，是绝对不允许的：所以我们　就要采取一定的措施来防止裂缝的产生：　２造成大体积混凝土裂缝的原因　由定义我们不难发现：混凝土的内外温差就是大体积混凝土裂缝的主要原　因，解决好混凝土内外温差的问题，就能有效地防止裂缝：　可能造成混凝土裂缝的温差，我归结为两种：一种是混凝土浇筑初期，混凝　土内部产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土　内部不易散发，使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这　就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过当时　混凝土抗压强度时，就会导致混凝土产生裂缝：另一种是在拆模前后，由于表面　温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致混凝土产生裂缝：　３大体积混凝±防裂措施　从大体积混凝土裂缝产生的原因，我们可以发现，我们需要从两个方面进　行控制：最大限度的降低混凝土的水化热和控制混凝土内外温差。　３．１砼水化热控制　ｌ、精选原材料　（１）水泥　混凝土中的水化热主要就是水泥反应产生的，为了降低水化热，要尽量采　取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低　水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数，硅酸盐水　泥的矿物组成主要有：Ｃ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ａ和Ｃ４ＡＦ，试验表明：水泥中铝酸三钙（Ｃ３Ａ）　和硅酸三钙（ｃ３ｓ）含量高的，水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降　低熟料中Ｃ３Ａ和Ｃ３Ｓ的含量。在施工中，大体积混凝土一般采用低热矿渣水泥。　同时，水泥的细度会影响水化热的放热速率，所以我们也要选择适宜的细度。　２、掺加粉煤灰　因为水泥是水化热的产生体，所以减少水泥用量，掺加适量粉煤灰，可以降　低水化热并提高和易性，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大　量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量４０％￣６０％，三氧化二铝含量１７％￣３５％，　这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以　取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀：②由于粉煤灰颗粒较　细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀：③同时，粉　煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率　降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应　收缩值也减少。　３、石子　选择大粒径的粗骨料，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表　面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低。　４、石子　宜采用级配良好的中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，用水量和水泥用　量就可以减少，水化热就低，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩　变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。　５、加入外加剂　（１）减水剂　减水剂的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或　在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的减少对　防止开裂是十分有利的。　（２）缓凝剂　缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会　随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小　裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失。　（３）引气剂　引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土　耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能　６、砼内部安装冷却管　为了及时释放砼内部积存的热量，我们可以采取在混凝土内部设置冷却水　管的方法降低混凝土内部水化热。一般采用一期冷却法，即在混凝土浇筑完毕　后立即通水冷却，通水冷却时首先从进水口将冷却水（水温与混凝土内部温度　控制在２Ｏ一２５℃）注入混凝土冷却水管内，随后从出水口将水排出，排至出水　口水箱内，再将出水口水箱内水使用水泵引至进水口水箱内，如此形成循环输　水系统，以减少混凝土内部温度。在转天进行冷却水管冷却施工作业时，将进　水和出水口方向相互调换，以保证整个混凝土内部温度均匀下降。整个混凝土　冷却水施工持续时间根据混凝土内部温度变化情况且不少于ｌＯｄ，同时根据混　凝土内部温度情况及时调整循环冷却水的循环时间。　２砼内外沮差的控制　２．１浇筑过程控制　分层铺料，循环浇筑，振捣适中，以表面泛浆及不再出现大气泡为准，必须　注意：在最后一层振捣时，严禁过振，因为过振会造成表面浮浆过厚，表面砼的　强度降低，宜产生裂缝，如在冬季施工，必须做好保温、防风工作，如搭设暖棚　或搭设防风围挡等措施。　２．２表面保温　由于混凝土内部水化热大量释放，尤其是在浇筑后的前７天，内部温度最　高可达到４６℃，为了防止内外温差过大，我们必须做好保温工作，一般来说，夏　季只需在砼表面铺设塑料薄膜即可：而在冬季，我们一般采用铺设一层塑料薄　膜、一层草帘子、一层彩条布的方法进行保温处理：注意：模板拆除前夜需进　行保温处理。　２．３拆模控制　大体积砼侧模拆除一般在ｌＯｄ以后，砼内部温度趋于平缓，内外温差小于　２５＂Ｃ时，方可拆除。如在冬季施工，还应保证强度达到７５％以上，如工程需要　提前拆模，应采取和顶表面相同的保温措施。　结语　大体积砼的裂缝主要是由内外温差造成的，可从降低混凝土的水化热和控　制混凝土外表面的温度来实现内外温差的控制，我认为，做好原材料的精选，科　学合理施工，保温养护到位，就能有效地控制裂缝的产生。　科技博览｝　１８７